Конструкція та основи роботи двохванної сталеплавильної печі, паливний, матеріальний та тепловий баланс. Заміна непродуктивних мартенівських печей, зразковий розрахунок двохванної сталеплавильної печі та інтенсивність продувки металу технічним киснем.
Аннотация к работе
Поширення двохванних печей визначилося їхніми перевагами в порівнянні з мартенівськими печами: малою питомою витратою вогнетривів (4-5 кг у порівнянні з 12-15 кг на мартенівських печах), меншим обсягом ремонтів, значним полегшенням умов праці ремонтників, в 3-5 разів меншою витратою палива, більше високою стійкістю, що досягає 800-1000 плавок.При інтенсивній продувці мартенівської ванни виділяється значна кількість ІЗ, що важко повністю допалити в самому робочому просторі. Робочий простір такої печі розділено перекладом на дві ванни. Обидві ванни мають загальний .звід, так що продукти згоряння, що утворяться в одній ванні, проходять другу частину робочого простору. Піч працює в такий спосіб: в одній ванні (гарячої) відбувається плавлення й доведення з інтенсивною продувкою металу киснем, а в другій ванні (холодної) у той же час іде завалка й прогрів твердої шихти. Коли готову сталь із першої ванни випускають, у другу ванну заливають рідкий чавун.До недоліків існуючих конструкцій двохванних печей треба, віднести менший вихід придатної сталі, підвищений витрата рідкого чавуну й вибивання великої кількості технологічних газів через завалочні вікна в цех. На деяких печах внаслідок недостатньої пропускної здатності тракту тиск під зводом при інтенсивній продувці підвищується до 5-6 Па, що приводить до ще більшого збільшення кількості газів, що надходять у цех. Вибивання приводить також до погіршення теплової роботи печі, тому що частина оксиду вуглецю й фізичного тепла диму не використовується для нагрівання лома. Джерелами цього повітря є підсмоктування через вертикальний канал, через який не віддаляються димові гази й на який діє тяга, створювана димарем. Для рішення питання про необхідний ступені окису вуглецю й продувається камері, що, і оптимальному розподілі тепла оксиду вуглецю між двома камерами були виконані спільні розрахунки рівнянь газового, матеріального й теплового балансів продувної камери й камери нагрівання, які показали, що: На двохванних сталеплавильних печах при існуючих сумарних теплових втратах на обидві ванни й наявності більше 28 % лома в шихті в продувній камері існує дефіцит тепла, еквівалентний 20-100 % теплового ефекту спалювання оксиду вуглецю;Розрахувати двухванную піч, ємністю ванн по G= 250т кожна, приймаючи загальну тривалість плавки рівної-1440 з (0,4 ч), з яких: випуск і заправлення - 1440 з (0,4 ч); завалка й прогрів-4680 з (1,3 ч); заливання чавуну й плавлення-4680 (1,3 ч); доведення - 3600 з (1,0 ч).Розрахунок шихти проводять на 100 кг металевої садки, причому плавку умовно ділять на два періоди: I період від завалки до повного розплавлювання, II період - від розплавлювання до розкислення стали. Знайдемо середній состав шихти, з огляду на, що в 100 кг металевої шихти втримується .65 кг чавуну й 35 кг скрапу (див, вище). Приймемо, що при продувці ванни технічним киснем 10% S окисляється до SO2, а вигар заліза в дим прийнятий рівним 1 % (по 0,5 % у кожному періоді). Разом із чавуном з міксера попадає деяка кількість шлаків, що для даного розрахунку приймемо рівним 0,5 кг наступного состава: 46 % САО; 8 % А12О3; 6 % MGO; 2 % S. У шлаки надходить деяка кількість матеріалу футеровки, зношування якої приймаємо рівним, кг: Доломить обпаленийМетою розрахунку теплового балансу, робочого простору камери печі, є визначення середнього теплового навантаження й теплового навантаження холостого ходу. Розрахунок робимо для однієї камери печі. Тут сск=0,469 КДЖ/( кг-до) - питома теплоємність скрапу при ?CK=20°C; DCK=0,35 - частка скрапу в шихті; G-250 т ємність однієї ванни печі. /( кг-до) - середня питома теплоємність твердого чавуну в інтервалі температур 0-1200°С:" cf =0,837 КДЖ/( кг-до) - теж рідкого чавуну в інтервалі температур 1200-1300 °С; 1-4 = 217,72 КДЖ/кг - схована теплота плавлення чавуну; ?ч=1300°С - температура чавуну, що заливається; ш.год-1200°С - температура плавлення чавуну.У робочому просторі двохванної печі водою прохолоджуються заслінки вікон (витрата води по 1,67-10 м3/с)„ змійовики стовпчиків (по 0,56-10 3 м3/с), амбразура жужільної льотки (1,12-10 3 м3/с) і кисневі фурми (по 0,28 10 3 м3/с). Приймаючи, що підвищення температури води у елементі не повинне перевищувати 20С, знаходимо втрати тепла з охолодною водою; Приймаючи витрату хімічно очищеної води на кожний елемент 0,11-10 м3/зі знайдемо загальну витрату води: Рами завалочних вікон 3-0, 11 10 =0,33-10 балки передньої стінки 3-0,11 103=0,33-I0 балки задньої стінки 3.0,11-10 =0,33-.10 Втрати тепла на дисоціацію С2 і Н2О приймемо рівними 2 % від тепла, одержуваного при спалюванні природного газу, тобто Q дисс = 0,02 0,035 У = 0,0007 У ГДЖ. Втрати тепла з газами, що вибиваються, і приймемо рівними 2,5 % від тепла, одержуваного при спалюванні природного газуТаким чином, двохванна піч має багато експлуатаційних і сантехнічних недоліків.
Таким чином, двохванна піч має багато експлуатаційних і сантехнічних недоліків. У звязку із цим і незважаючи на те, що двохванні печі мають значну продуктивність, їх варто розглядати як тимчасову, проміжну конструкцію, що відповідає складному (у технічних і економічних відносинах) періоду повного переходу нашої металургії з мартенівського на конвертерний спосіб виробництва стали.
Список литературы
1 Металургійна теплотехніка в 2-х томах 1. Теоретичні основи: Підручник для вузів В. А. Кривандин, В. А. Арутюнов, Б. С.Мастрюков і ін. М.: Металургія, 1986. 424. с.
2 Металургійні печі: Атлас навчальний посібник для вузів В. И. Миткалинний, В. А. Кривандин, В. А. Морозов і ін. М.: Металургія 1987.
3. Василенко І.М. Печі у металургії. - К., 2005
4. Аналовенко С. В. Розрахунки у металургії. - К., 2003